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环境温度对生长猪能量代谢的影响

高航  
【摘要】:本研究共选用36头杜×长×大三元杂交健康去势公猪,借助猪开放式呼吸测热室,通过生长猪能量代谢试验,探究了不同环境温度下生长猪能量代谢规律机制;并使用气质连用、液质联用等现代技术手段,对不同环境温度下的生长猪血浆进行代谢组学和激素指标检测,从能量代谢、血浆小分子代谢物和生理角度阐述了不同环境温度对生长猪能量代谢及生理的影响。试验一:环境温度对生长猪能量代谢的影响。选取体重为25±1.2 kg的生长猪36头,在6台猪开放式呼吸测热室中,设置6个温度梯度(18、21、24、27、30、32℃),试验共分6期进行,每期试验预试期7 d,正式期6 d。采用全收粪法测定其消化能和代谢能,通过间接测热法测定其净能值。每期试验结束时对猪前腔静脉采血进行血浆代谢组和激素指标分析。结果表明:不同环境温度对生长猪采食量、产热量、沉积蛋白和沉积净能等均有极显著影响(P0.01),采食量在18℃最高为1.47kg/d,在31.6℃最低为1.11kg/d;随着环境温度升高,沉积蛋白质和总沉积能量均先升高后降低(P0.01),在24℃时生长猪蛋白质与总沉积最大;在不同采食状态下的呼吸熵也随着环境温度的升高先增加后降低,且在绝食状态下,环境温度对呼吸熵有极显著的影响(P0.01)。试验二:基于LC-MS分析不同环境温度对生长猪血浆代谢组的影响。对不同环境温度下生长猪血浆激素指标的检测,结果表明:环境温度对生长猪血液中胰岛素和生长素浓度无明显影响;随着环境温度升高,生长猪血液中胰高血糖素(Glucagon)浓度先升高后降低(P0.01),环境温度为27℃血液中胰高血糖素浓度最低为63.16 ng/ml,31.6℃时胰高血糖素浓度最高为98.11 ng/ml。血液中三点甲状腺原氨酸(3triiodthyronine,T3)浓度随着环境温度的升高而显著降低(P=0.02),18℃时最高为0.63 ng/ml,31.6℃时最低为0.51 ng/ml;血液中甲状腺素(Thyroxin,T4)与皮质醇(Cortisol,COR)浓度均随着环境温度的升高而极显著降低,在18℃最高分别58.60 ng/ml 与 69.23 ng/ml,31.6℃ 时最低为 30.96 ng/ml 与 29.05 ng/ml。基于 LC-MS 分析不同环境温度对生长猪血浆代谢组的影响,结果表明:不同环境温度对猪的代谢模式具有较大的影响。从PCA图可以看出,在21、27和33℃三个不同温度处理组之间具有明显分离趋势。通过 HMDB(The Human Metabolome Database)和 KEGG(Kyoto Encyclopedia ofGenes and Genomes)等相关数据库与标准质谱进行比对得出:环境温度主要引起了生长猪碳水化合物、氨基酸和脂肪代谢的变化,其中碳水化合物代谢主要包括血浆中乳酸、葡萄糖和半乳糖含量的变化,环境温度升高使得生长猪血液中乳酸浓度增加,葡萄糖和半乳糖的浓度极显著减少(P0.01);氨基酸代谢变化主要包括脯氨酸、羟基脯氨酸、半胱氨酸、鸟氨酸、肌酸等;涉及到脂肪酸变化的小分子物质主要包括亚油酸、花生四烯酸、胆汁酸、鞘磷脂、植物鞘氨醇、硬脂酸及其衍生物等,其中高温环境会导致亚油酸及其代谢产物和花生四烯酸等浓度的显著升高。综上所述,在不同的环境温度下,生长猪的采食量、日增重和饲料转化效率有显著的差异,随着环境温度的升高,其采食量、日增重显著降低,增重耗料比先减少后升高;生长猪的产热量和绝食产热量显著降低,蛋白质沉积、脂肪沉积和总沉积先升高后降低,在24℃时沉积最大;生长猪血液中T3、T4和皮质醇的浓度均显著降低,热应激程度加剧;不同环境温度对生长猪氨基酸代谢、脂质代谢和碳水化合物的代谢具有显著的影响。


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